高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因指导蛋白质的合成达标测试

课后分层检测案13　基因指导蛋白质的合成

1.在遗传信息的翻译过程中，能识别并转运氨基酸到核糖体中的物质是(　　)

A．DNA    B．tRNA

C．rRNA    D．mRNA

2．核酶是一类具有催化功能的单链RNA分子，可降解特定的mRNA序列。下列关于核酶的叙述，正确的是(　　)

A．核酶与脂肪酶仅有三种元素相同

B．核酶的基本单位是氨基酸

C．核酶可降低化学反应所需活化能

D．核酶不具有专一性和高效性

3．下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是(　　)

A．噬菌体的体内可以发生DNA复制的过程

B．植物的叶肉细胞可以发生转录的过程

C．原核细胞的细胞器可能发生翻译的过程

D．造血干细胞中可以发生DNA复制的过程

4．如图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法正确的是(　　)

A．该过程仅发生在细胞核内

B．该过程与DNA复制时碱基互补配对方式完全相同

C．该过程涉及ATP的消耗

D．游离的核糖核苷酸有序地与DNA链上的碱基相撞

5.

tRNA具有转运氨基酸的功能，如图tRNA携带的氨基酸是(各选项括号中内容为相应氨基酸的密码子)(　　)

A．精氨酸(CGC)    B．丙氨酸(GCG)

C．甘氨酸(GGC)    D．脯氨酸(CCG)

6．克里克阐明了三个碱基构成一个遗传密码，美国生物学家尼伦伯格将人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、苯丙氨酸和细胞提取液混合加入同一试管中，结果试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，下列有关叙述正确的是(　　)

A．加入的细胞提取液应去除所有的DNA和RNA

B．该实验说明苯丙氨酸对应的密码子只有UUU

C．该实验中细胞提取液可为翻译提供场所

D．该实验说明在体外进行翻译时不需要能量

7．遗传信息、密码子、RNA聚合酶结合位点分别位于(　　)

A．DNA、mRNA、DNA

B．DNA、tRNA、DNA

C．DNA、tRNA、mRNA

D．DNA、mRNA、tRNA

8．某生物细胞中基因表达过程如图所示，下列相关叙述正确的是(　　)

A．该过程可表示毛霉合成蛋白酶的过程

B．过程①中的酶能使DNA碱基对间的氢键断裂

C．过程②四个核糖体合成的蛋白质不同

D．与过程②相比，过程①中特有的配对方式为“A—U”

9．下列关于如图所示生理过程的叙述，正确的是(　　)

A．物质1上的三个相邻碱基叫作反密码子

B．物质2的合成只能在结构1上完成

C．多个结构1共同完成一条物质2的合成

D．结构1读取到AUG时，物质2合成终止

10．微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如图表示线虫细胞中微RNA(lin－4)调控lin－14基因表达的相关作用机制，请回答下列问题：

(1)过程A需要以________为原料，该过程还能发生在线虫细胞内的________中；在过程B中能与①发生碱基互补配对的分子是________，①上同时结合多个核糖体的意义是________________________________________________________________________。

(2)图中最终形成的②③上氨基酸序列________(填“相同”或“不同”)。图中涉及的遗传信息的传递方向为_________________________________________________________。

(3)由图可知，微RNA(lin－4)调控基因lin－14表达的机制是RISC－miRNA复合物抑制________过程。

11.核糖体RNA即rRNA，是三类RNA(tRNA、mRNA、rRNA)中相对分子质量最大的一类，rRNA单独存在时不执行其功能，它可与多种蛋白质结合成核糖体，作为蛋白质生物合成的“装配机”。核糖体中催化肽键合成的是rRNA，蛋白质只是维持rRNA构象，起辅助作用。下列相关叙述错误的是(　　)

A．rRNA的合成需要以DNA的一条链为模板

B．合成肽链时，rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需要的活化能

C．在真核细胞中rRNA的合成与核仁有关

D．翻译时，rRNA上的碱基与tRNA上的碱基互补配对

12．合成生物学家“创造”了一组可以识别并以非重叠方式解码四联体密码子(如UAGA)的tRNA，称为qtRNA，并在细菌细胞内成功实现了蛋白质片段的翻译。据称，四联体密码子可以额外编码非标准氨基酸，如带化学修饰的氨基酸。下列叙述错误的是(　　)

A．tRNA与qtRNA均为单链结构，内部不存在碱基互补配对

B．不考虑终止密码子，理论上四联体密码子可以编码256种氨基酸

C．对于同一mRNA片段，采用tRNA与qtRNA翻译得到的肽链不同

D．四联体密码系统可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质

13．(不定项选择)真核细胞部分蛋白质需在内质网中进行加工。研究发现，错误折叠的蛋白质会通过与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”在内质网中，直到正确折叠，如下图所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．据图可知，错误折叠的蛋白A可作为信号调控伴侣蛋白基因的表达

B．图示过程体现了核孔具有实现细胞核和细胞质之间的物质交换和信息交流的功能

C．据图可知，伴侣蛋白能使错误折叠的蛋白空间结构发生改变

D．以伴侣蛋白mRNA为模板翻译出伴侣蛋白的过程中没有出现碱基之间的互补配对

14．(不定项选择)新型冠状病毒(SARS­CoV­19)和埃博拉病毒(EBOV)是威胁人类健康的高致病性RNA病毒。下图表示两种病毒侵入宿主细胞后的增殖过程。下列叙述正确的是(　　)

A.两种病毒均需至少复制两次才能获得子代病毒RNA

B．两种病毒首次RNA复制所需的酶并不都是在侵入宿主细胞后合成

C．新型冠状病毒的S蛋白与肺部细胞表面的特异性受体结合，体现了细胞间的信息交流

D．将病毒的RNA单独注射到宿主细胞内，SARS­COV­19可以产生子代病毒，EBOV不可以

15．基因通常是有遗传效应的DNA片段，通过转录和翻译进行表达。在人体细胞对氧气的感应和适应机制的研究中发现，机体缺氧时，低氧诱导因子(HIF)与促红细胞生成素(EPO)基因的低氧应答元件(非编码蛋白质序列)结合，使EPO基因表达加快，促进EPO的合成，过程如下图所示。回答下列问题：

(1)HIF基因的基本骨架是____________________，其中一条脱氧核苷酸单链中含________个游离的磷酸基团。

(2)完成过程①需________酶催化，②过程中，除mRNA外，还需要的RNA有________________。

(3)由图可知HIF是通过调控EPO基因表达的________过程来促进EPO合成的，人体中HIF基因和EPO基因的区别是________________。

(4)癌症患者体内由于癌细胞迅速增殖，会造成肿瘤附近局部供氧不足，因此癌细胞常常会提高HIF蛋白的表达，刺激机体产生________，为肿瘤提供更多氧气和养分。

16.研究发现，当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构，R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。据图回答下列问题。

(1)图中酶A是________，参与过程③的RNA有________________________________________________________________________。

(2)若在mRNA的起始密码子之后插入3个核糖核苷酸(即增添3个碱基)，合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此说明________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)R环结构中，嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数________(填“一定”“不一定”或“一定不”)相等，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)研究发现，原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。如图所示，当DNA复制和转录同时进行时，如果转录形成R环，则DNA复制可能会被迫停止，这是由于________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)研究发现，富含G的片段容易形成R环，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

课后分层检测案13

1．解析：DNA中含有遗传信息，在转录过程中将遗传信息传递给RNA，A错误；tRNA可以识别并转运氨基酸到核糖体，B正确；rRNA参与构成核糖体，C错误；mRNA将DNA中的遗传信息传递给蛋白质，D错误。

答案：B

2．解析：核酶本质是RNA，脂肪酶本质是蛋白质，共有的元素有C、H、O、N，A错误；核酶的基本单位是核糖核苷酸，B错误；核酶的作用机理是降低化学反应所需活化能，C正确；核酶具有专一性、高效性和作用条件温和的特性，D错误。

答案：C

3．解析：噬菌体是DNA病毒，没有细胞结构，噬菌体的DNA的复制发生在寄主细胞中，A错误；植物的叶肉细胞含DNA，可以发生以DNA一条链为模板的转录过程，B正确；原核细胞唯一的细胞器是核糖体，核糖体上能发生翻译的过程，C正确；造血干细胞中可以通过细胞分裂进行增殖，可以发生DNA复制的过程，D正确。

答案：A

4．解析：题图所示为人体细胞中发生的转录过程。该过程主要发生在细胞核中，还可以发生在线粒体中，A错误；该过程的碱基互补配对方式有A－U，而DNA复制过程没有，B错误；转录过程需要消耗ATP，C正确；游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基相撞，D错误。

答案：C

5．解析：精氨酸(CGC)的反密码子是GCG，与图片不符，A错误；转运RNA的反密码子都与mRNA上的碱基互补配对，根据图解tRNA上反密码子是CGC，则密码子是GCG，决定丙氨酸，B正确；甘氨酸(GGC)的反密码子是CCG，与图片不符，C错误；脯氨酸(CCG)的反密码子是GGC，与图片不符，D错误。

答案：B

6．解析：为了防止细胞提取液中的DNA重新合成新的mRNA干扰最终结果，该实验中所用的细胞提取液需要除去DNA，而翻译的模板是mRNA，不能除去，A错误；该实验不能说明苯丙氨酸对应的密码子只有UUU，B错误；该实验中细胞提取液可为翻译提供场所，C正确；该实验不能说明在体外进行翻译时不需要能量，D错误。

答案：C

7．解析：遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，故位于DNA上；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，故位于mRNA上；RNA聚合酶能够催化合成mRNA，发生在转录过程中，故其结合位点位于DNA上。

答案：A

8．解析：图示是原核生物边转录边翻译的过程，而毛霉是真核生物，因此该过程不可以表示毛霉合成蛋白酶的过程，A错误；过程①中的酶是RNA聚合酶，有解旋功能，B正确；过程②四个核糖体合成蛋白质的模板是一样的，所以合成的蛋白质是一样的，C错误；过程①是转录过程，过程②是翻译过程，翻译、转录过程都有“A—U”配对，D错误。

答案：B

9．解析：物质1是mRNA，mRNA上决定氨基酸的三个相邻碱基是密码子，A错误；结构1是核糖体，物质2多肽的合成只能在结构1上完成，B正确；多个结构1完成多条相同的物质2的合成，C错误；AUG是起始密码子，结构1读取到该密码子时，物质2合成开始，D错误。

答案：B

10．解析：(1)A是转录过程，转录过程除了需要酶的催化作用外，还需要四种游离的核糖核苷酸为原料，以及由ATP提供的能量等；线虫细胞是真核细胞，且是动物细胞，DNA存在于细胞核和线粒体中，因此转录过程发生的场所是细胞核和线粒体；过程B是翻译，翻译过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子可进行碱基互补配对。①(mRNA)上同时结合多个核糖体的意义是利用少量的mRNA在短时间内合成大量的蛋白质。(2)②③是以同一条mRNA为模板合成的，因此最终形成的肽链②③上氨基酸序列相同。图中包含了转录和翻译过程，故涉及的遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质。(3)分析题图可知，微RNA(lin－4)形成RISC－miRNA复合物可抑制翻译过程进而调控基因lin－14的表达。

答案：(1)核糖核苷酸　线粒体　tRNA　能在短时间内合成大量的蛋白质　(2)相同　DNA→RNA→蛋白质　(3)翻译

11．解析：rRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，A正确；rRNA能催化肽键的合成，可见其具有催化功能，即可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能，B正确；真核细胞中，核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关，C正确；翻译时，mRNA的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，D错误。

答案：D

12．解析：tRNA是三叶草结构，其内部存在双链区域，有碱基互补配对，A错误；四联体密码子是由4个碱基编码一个氨基酸，不考虑终止密码子，理论上四联体密码子可以编码4×4×4×4＝256种氨基酸，B正确；tRNA是相邻三个碱基决定一个氨基酸，而tRNA是相邻四个碱基决定一个氨基酸，故对于同一mRNA片段，采用tRNA与qtRNA翻译得到的肽链不同，C正确；“四联体密码子可以额外编码非标准氨基酸，如带有化学修饰的氨基酸”可知，四联体密码系统可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质，D正确。

答案：A

13．解析：结合图中可知，错误折叠的蛋白质A与活化的受体结合，形成转录因子进入细胞核启动伴侣蛋白基因的转录，转录后的mRNA与内质网中的核糖体结合，被扣留在内质网中，A正确；图中转录因子和mRNA都通过核孔进出细胞核，说明核孔具有实现细胞核和细胞质之间的物质交换和信息交流的功能，B正确；据图可知，伴侣蛋白能使错误折叠的蛋白空间结构发生改变，使其停留在内质网中，C正确；以伴侣蛋白 mRNA 为模板翻译出伴侣蛋白的过程中出现碱基之间的互补配对，即mRNA的密码子与tRNA上的反密码子配对，D错误。

答案：ABC

14．解析：由题图可以看出，两种病毒均先以自身RNA作模板复制出碱基互补的RNA，再以该RNA为模板复制形成子代病毒RNA，因此都需至少复制两次才能获得子代病毒RNA，A正确；由图可知，新型冠状病毒(SARS­CoV­19)的酶是侵入宿主细胞后合成的，而埃博拉病毒(EBOV)的酶来源于宿主细胞，B正确；新型冠状病毒的S蛋白与肺部细胞表面的受体结合具有特异性，但病毒不具有细胞结构，不能体现细胞间的信息交流，C错误；将病毒的RNA单独注射到宿主细胞内，SARS­COV­19可以先合成RNA复制所需的酶，从而产生子代病毒，而EBOV不可以，D正确。

答案：ABD

15．解析：(1)磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA分子的基本骨架，基因位于DNA上，因此HIF基因的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧。根据DNA的结构图可知，其中一条脱氧核苷酸单链中含1个游离的磷酸基团。(2)完成过程①转录需ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶等物质从细胞质进入细胞核。②翻译过程中，除mRNA外，还需要的RNA有tRNA(参与运输氨基酸)、rRNA(构成核糖体)。(3)据图可知，HIF在转录水平调控EPO基因的表达，促进EPO的合成，此外，细胞还可以通过降低氧气浓度来加快EPO合成的速度。不同基因的区别在于碱基序列不同。(4)由于癌细胞迅速增殖会造成肿瘤附近局部供氧不足，因此癌细胞常常会提高HIF蛋白的表达，刺激机体产生红细胞(红细胞能运输氧气)，为肿瘤提供更多氧气和养分，因此治疗肿瘤时，可以通过抑制HIF蛋白基因的表达来达到治疗目的。

答案：(1)磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧　1

(2)RNA聚合　tRNA、rRNA

(3)转录　碱基序列不同

(4)红细胞

16．解析：分析题图：左侧形成两个子代DNA分子，是在进行DNA复制，酶A表示DNA聚合酶，酶B表示解旋酶；右侧表示转录，酶C表示RNA聚合酶。其中过程①②③分别表示DNA复制、转录和翻译过程。(1)由分析可知，酶A可以催化DNA分子的复制过程，为DNA聚合酶；过程③是翻译过程，参与翻译的RNA分子有mRNA(作为翻译的模板)、tRNA(转运氨基酸)和rRNA(参与构成核糖体)。(2)若在mRNA的起始密码子之后插入3个核糖核苷酸(即增添3个碱基)，合成的多肽链除在甲硫氨酸后多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此说明mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸。(3)结合题意可知，R环结构中，杂合链部分因嘌呤与嘧啶配对，嘌呤与嘧啶的数量相等；但DNA单链部分嘌呤与嘧啶数量不一定相等，因而R环结构中嘌呤与嘧啶的数量不一定相等。(4)当DNA复制和转录同时进行时，如果转录形成R环，其能阻碍解旋酶即酶B的移动，因此DNA复制会被迫停止。(5)A与T之间2个氢键，C与G之间3个氢键，则富含G的片段容易形成R环，原因是模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易脱离模板链。

答案：(1)DNA聚合酶　mRNA，rRNA，tRNA

(2)一个密码子由mRNA上三个相邻的碱基组成(mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸)

(3)不一定　R环结构中，杂合链部分因嘌呤与嘧啶配对，嘌呤与嘧啶的数量相等；但DNA单链部分嘌呤与嘧啶数量不一定相等，因而R环结构中嘌呤与嘧啶数量不一定相等

(4)R环阻碍了解旋酶(酶B)的移动

(5)模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易脱离模板链